裡約奧運會，孫楊在自己的主項400米自由泳中輸給了霍頓獲得銀牌，但在200米自由泳的比賽奮起反擊，拿下了一枚寶貴的金牌，1500米的比賽則是預賽出局。
三屆奧運會6枚獎牌，孫楊直言“有很多遺憾”，他在採訪中說道：“因為我自己的問題導致了400米比賽的失利，但200米拿了冠軍很高興，這次終於第一次拿到了200米的冠軍，我的付出還是值得的。”
孫楊賽後在接受提問時稱現在沒有有女朋友，當被問到擇偶標準時，孫楊表示：“主要是投緣，孝順父母很重要，誠實和談吐也是我看重的地方。我的另一半需要和我一同去擔當，面對公眾。”